受污染引黄水库水净化处理关键技术装备研究与示范工程课件

1、城市供水系统水质问题及应对策略贾瑞宝山东省城市供排水水质监测中心 二一五年四月三十日保饮水安全 创和谐社会报告提纲 城市水安全挑战与机遇饮用水安全保障技术体系13 城市供水水质问题2科学饮水建议4一、城市水安全挑战与机遇 （一）水资源现状 地球上水的总储量约13.8108km3,其中97%为海水。而占地球总水量2.53%的淡水中70%分布在南北两极及高山高原地带以冰川、冰帽状态存在。人类真正可利用的淡水资源只有河水、淡水湖水和浅层地下水,其量估计约3106km3,占地球总水量的0.4%左右,为人类和生物生存的淡水是一种珍贵、极为有限的资源。淡水资源（一）水资源现状国际社会- 城市水环境恶化及水

2、源污染问题日益突出。美国国家工程院- 人类在21世纪面临的14大科技挑战之一即为：使全球民众喝上洁净水（位列第5）。（一）水资源现状 我国总体情况- 贫水国家，人均不及世界1/3 许多地区和城市严重缺水。 世界人均占水量对比图 全世界人均水资源量最多的是冰岛，加拿大只能排第8位，中国则排在121位。（一）水资源现状自然因素时间，季节和年季变化时空分布不均空间，地区差异社会经济因素水体污染严重需水量逐年增加人口持续增长，经济高速发展可用水资源减少供需矛盾突出我国水资源问题（一）水资源现状年均水资源总量占全省年均水资源总量的6%，位居全省第7位，人均水资源占有量290m3，位居全省第13位，为全国

3、人均占有量的1/7。 以占全国1.1%的水资源养育着占全国7.3%的人口，人均水资源350m3，为全国平均水平的1/6。山东省济南市山东、济南 水资源严重匮乏。（一）水资源现状未处理排放开垦，农药化肥生活垃圾、生活污水环境污染，生态破坏，水质自净功能下降工业废水偷排 2014年环保部调度处理并上报的98起重大及敏感突发环境事件中，60起涉水污染。（一）水资源现状地下水水质：43.9%较差，15.7%极差；重点湖泊：24.6%出现蓝藻、绿藻等污染；9个重要海域：6个差或极差；健康受到危害，经济损失惨重，水污染已经成为比洪灾、旱灾更为严重的灾害。（二）国家战略布局 十八大 明确提出“五位一体”总体

4、布局，把生态文明建设融入经济、政治、文化、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国。 十八届三中全会 加快发展社会主义市场经济、民主政治、先进文化、和谐社会、生态文明。深化生态体制改革，加快建立生态文明制度，健全。体制机制，推动形成人与自然和谐发展。新格局（二）国家战略部署2015年政府工作报告”“加强大气和水环境治理。”“.实施水污染防治行动计划，加强江河湖海水污染、水污染源和农业面源污染治理，实行从水源地到水龙头全过程监管”。李克强总理：环境污染是民生之患、民心之痛，要铁腕治理。 水污染防治行动计划-“水十条”2020年阶段改善2030年总体改善 2050年全面改善到2020年全国水环境质

5、量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，饮用水安全保障水平持续提升，地下水超采得到严格控制，地下水污染加剧趋势得到逐步遏制，近岸海域环境质量稳中趋好，京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。到2030年力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。到2050年生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环发展。“水十条”工作目标国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年） “水体污染控制与治理”科技专项十六个重大专项之一 国家发展改革委、水利部、建设部、卫生部、国家环保总局联合编制全国城市饮用水安全保障规划（2006-2020） “加强饮用水水源地保护和水污染防治

6、”住建部、环保部联合发布关于加强城镇集中式饮用水水源地及供水系统防控污染保障饮水安全工作的通知 （建办城函2014217号 ）山东省政府关于贯彻落实国发201336号文件进一步加强城市基础设施建设的实施意见（鲁政发201413号） 。报告提纲 城市水安全挑战与机遇 饮用水安全保障技术体系13 城市供水水质问题2科学饮水建议4WHO权威发布：人类80%疾病和50%儿童死亡与饮用水水质有关。我国饮用水水源污染严重，严重威胁着广大人民群众的饮水安全，“饮用水水质”问题 成为社会公众热议的话题。二、城市供水水质问题（一）水源水质污染呈现不断加大的趋势 黄河中下游遭污染2007年太湖富营养化中国地下水污

7、染状况图2005年松花江苯污染 我国城市六成地下水为较差至极差水质，地表水源污染趋势没有得到有效的遏制，2014年上半年监测的962个国控断面中，-类水质断面占62.8%，同比下降0.9个百分点，已危及民众饮水安全卫生进而危害身体健康。典型污染物1：环境内分泌干扰物 1999年，日本7条河流中雄鲤鱼1/4雌性化； 1940-1990年间，人类精子密度下降50%，精液量减少25%； 西方发达国家约20%的夫妇因没有孩子而苦恼； 中国20世纪40年代男性精子平均密度是6000万/mL，90年代只有2000万/mL，精子活度大幅下降。 美国、日本、英国等均在水环境及饮用水中发现了生物畸形化、雌性化物

8、质。典型污染物2：病源微生物典型案例：2000年加拿大Walkerton消毒事故, 7人死亡，2300多人住院，部分染病儿童将终身受害;1993年美国Milwaukee由于隐孢子虫感染，造成40多万人染病，4万人住院1991年霍乱在拉丁美洲爆发，1年内传染至11个国家，然后到其他地区，100万人染病，9600人死亡蓝氏贾第虫孢囊隐孢子虫卵囊冠状病毒典型污染物3：藻与藻毒素、嗅味物质1991年，英格兰多名士兵在受蓝藻污染的水中训练，出现类似流感的病状，部分士兵肝脏酶学指标升高，后来证实水中有藻毒素； 1996年，巴西一透析中心，因透析液遭藻毒素污染，导致130名病人有26人最终死亡，世界上报道的

9、第一次因藻毒素造成的人类死亡；我国东南沿海地区4个肝癌高发地点：江苏省启东市和海门市，福建省同安市，广东省顺德市，广西省扶绥市：长期饮用含有受藻毒素污染的水是趋肝致肝炎和肝癌的促癌剂，尤其从婴儿期开始暴露就更加危险土臭素、二甲基异冰片已成为国际上公认的藻致嗅味物质（二）供水水质不达标问题突出 据调查，在公共供水服务的4.6亿人口中，水质不安全的人口有9800万人；2004年农村饮用水不达标的人口有3.23亿，到2011年仍有2.98亿人口，其中水质不达标人口占56.2%。我国现有的自来水厂95%以上仍然采用第一代常规工艺，主要是应对浊度、细菌、病毒的（可以去除悬浮物与胶体）。对于目前水源中出现

10、的溶解性小分子有机污染物（杀虫剂、除草剂、塑化剂、药与个人防护用品等）、大量的氨氮、臭味物质就无能为力了。相对新的生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）实施要求，部分水厂净化设施改造和技术升级尚有一定差距。（二）供水水质不达标问题突出 第一代第二代第三代国外供水厂工艺发展历史第四代常规工艺：混凝-沉淀-过滤-消毒深度氧化技术：臭氧、活性炭超滤膜组合工艺纳滤技术新兴工艺自中国第一个自来水厂在上海杨树浦投产，至今已有130年历史。全国水厂调查情况水厂类型工艺类型水厂数量供水能力（个）（亿m3/日）地表水厂深度处理440.09 常规处理19891.54简易处理和未经处理7040.05小计273

11、71.68地下水厂除铁、锰、氟化物、砷1560.036直供15890.325小计17450.36合计44822.04（三）管网陈旧，材质不达标供水管网管材材质落后：球墨铸铁管、铸铁管、塑料管等；管龄较长：服务期限50年。 水质稳定性差，“黄水”频发，管网水质合格率较出厂水低。龙头水消毒剂不达标。管道腐蚀黄水管网水与出厂水浊度对照图二次供水污染风险较大 二次供水设施以屋顶水箱和地下水池为主，部分设施卫生防护条件差，疏于管理，二次污染风险突出。（四）饮用水水质突发污染事件频发 我国目前正处于突发环境污染问题的高发期，自2005年松花江水污染事件发生后，国内又发生了几百起水污染事故，特别是2007年

12、5月无锡饮用水危机、2014年4月兰州自来水苯超标事件等，给当地正常的生产生活造成了严重影响，引起了国内外的广泛关注。 （五）水质检测能力薄弱1958年，第一版2011年，第四版2003年，第三版1984年，第二版CJ/T206-2005城市供水行业2010年技术进步发展规划，2005年GB5749-2006GB5749-85 WHO是联合国成员国家政府间的公共卫生组织， WHO饮用水水质准则是全人类集体智慧的结晶，也是世界各国和地区制定水质安全标准和法规的蓝本。（五）水质检测能力薄弱WHO饮用水水质准则第2版，水质指标135项，其中微生物学指标2项，化学物质指标131项 ，放射性2项WHO饮

13、用水水质准则第4版，水质指标226项，其中微生物学指标37项，化学物质指标187项 ，放射性2项GB5749-2006水质指标106项，其中微生物学指标6项，化学物质指标98项 ，放射性2项 （五）水质检测能力薄弱实施时间发布部门标准名称（标准号）级别指标（项目）总数1937北京市自来水公司水质标准表企业111950上海市上海市自来水水质标准地方161955.5卫生部自来水水质暂行标准行标151956.12国家建委、卫生部饮用水水质标准国标151959.11建工部、卫生部生活饮用水卫生规范国标171976.12国家建委、卫生部生活饮用水水质标准（TJ20-76) (试行)国标231986.10

14、卫生部生活饮用水水质标准（GB574985）(试行)国标351992.11建设部2000年水质目标规划89（一类水司）51 （二类水司）35 （三类水司）2005.6.1建设部城市供水水质标准（CJ/T206-2005）行标932007.7.1国家标准委、卫生部生活饮用水水质标准（GB5749-2006）国标106 生活饮用水水质标准发展历程（五）水质检测能力薄弱指标情况1950195519591976198520052006指标总数161617233593106感观及化学指标1191012152020毒理学指标2448156374细菌学指标3333366放射性指标-222饮用水消毒剂-24（

15、五）水质检测能力薄弱实施时间发布部门标准名称（号标准）级别指标（项目）总数2002.6.1国家环保总局和国家质量监督检测检疫总局地表水环境质量标准（GB3838-2002)国标基本项目29项特定项目80项1994.10.1地质矿产部和国家技术监督局地下水质量标准（GB/T14848-93）国标39项1994.1建设部生活饮用水水源水质标准（CJ302093）行标34项水源水质标准发展历程（五）水质检测能力薄弱 目前全国仍有部分地区不具备新标准全部（106项）指标检测能力，相当数量的城市常规（42项）指标检测能力较弱，部分水厂尤其是一些小型水厂日检（10项）指标检测能力不完善，难以对供水水质实施

16、有效监控。仪器装备落后，更新换代较慢人员素质不高，不熟悉水处理工艺流程检测水平低，质控措施缺乏管理人员不具有专业教育背景，建设和管理不规范盲目购置仪器设备，使用率低。实验室存在的问题报告提纲 城市水安全挑战与机遇 饮用水安全保障技术体系13 城市供水水质问题及其根源2科学饮水建议4科技需求分析城市水系统水质监测预警能力不足城市水污染控制技术适配性差饮用水安全保障适用技术集成度低城市水行业重大科技需求饮用水安全保障管理技术体系研究与示范供水水质监控预警及应急技术研究与示范长江下游地区饮用水安全保障技术集成与综合示范黄河下游地区饮用水安全保障技术集成与综合示范珠江下游地区饮用水安全保障技术集成与综

17、合示范典型城市饮用水安全保障共性技术研究与示范典型村镇饮用水安全保障适用技术研究与示范一、饮用水安全现状与形势一、饮用水安全现状与形势国家水专项：饮用水主题“十一五”项目设置南海诸岛长江下游地区珠江下游地区黄河下游地区哈尔滨北京重庆沈阳淮南重点地区典型城市典型村镇图例：示范地空间分布 一个监控网络：国家级、省（区）级、市级 三个重点区域: 长江、黄河、珠江下游地区 六类典型区域：尽量围绕“三河三湖一江一库”目标体系技术体系风险管理技术净化处理技术水源保护技术水质预警技术饮用水安全保障的监管技术体系饮用水安全保障的工程技术体系应急处理技术管网输配技术预处理技术强化常规处理技术深度处理技术膜法净化

18、处理技术水质监测技术饮用水安全保障技术体系 预警应急技术（一）饮用水安全保障工程技术体系 针对重点流域不同水源水质特性，开展水质净化关键技术研究、技术集成与应用示范，在水源原位净化、生物预处理、溴酸盐控制、地下水砷去除以及超滤膜污染控制等方面取得多项关键技术突破，形成了饮用水净化多级屏障集成技术，编制了城镇供水设施建设与改造技术指南等技术规程，为建立“从源头到龙头”全流程的饮用水安全保障工程技术体系提供了重要支撑。受污染水源水源水厂管网二次供水水龙头综合示范区典型示范区太湖流域黄河下游珠江下游典型村镇典型城市整体解决方案饮用水安全保障多级屏障集成技术框架报告提纲 城市水安全挑战与机遇 饮用水安全保障技术体系13 城市供水水质问题及其根源2科学饮水建议4水文化与潜科学研究 1）古老的水文化（孔子-水有五德） 2）水分子“团簇”理论 3）水的特异现象 4）记忆力功能理论 5）保健功能 。 饮用水几个认识误区 1）“水质发黄”是因为使用黄河水 2）饮用水越纯越好 3）矿泉水是最好的饮用水 4）通过双管道直饮水解决饮用水水质问题 5）泉水可直接喝 6）过分依靠家用净水器 7）“小分子水”、“碱性水”等夸大